摘要：文章针对低产气井中泡沫排水采气技术，分析了基本原理，通过实验的方式对其实际应用加以分析，目的在于提高气井产量，保证生产稳定性。
关键词：低产气井；泡沫排水采气技术；化学药剂
泡沫排水采气是产水气田开发助采技术，实际施工期间有收效快、成本低等优势，也因此在出水气井作业中得到大力应用。泡沫排水采气即在井底注入可以形成泡沫的表面活性剂，如果井底积水和化学药剂发生接触，可以降低水表面张力，通过天然气流的运动，将水分散，形成密度较低的含水泡沫，对井筒内的气水流态进行改变，如此一来便可以在维持地层原有能量的基础上，将气井带水能力提高，使地层水提高至地面。与此同时，在其中加入起泡剂，也能够提升气泡流态鼓泡高度，最大程度的避免气体滑脱造成的损失。
1泡沫排水采气基本原理
开采天然气与其余流动矿藏开采相同，主要分为三个阶段:（1）由产层到井底：流动于多孔介质；（2）由井底到井口：流动于垂直管道；（3）由井口到用户：流动于水平集输管道。产水气田中天然气的流动期间，会和产层水一同进入井底。若气流能量充足，可以随时将产层水带出井口[1]；若气流能量缺失，那么产层水会集聚在井筒内部或者井底周围。一旦出现气井出水现象，一方面会导致井筒积液，加大回压，另一方面则会在井底附近区域形成积液，因为“水侵”和“水锁”等诸多原因对气相渗透率造成影响。为了解决以上问题，泡沫排水采气技术是一项非常有效的手段，应用该技术可以降低井底近区积液，有效疏通气水通道，恢复气井与气田原本的生产能力。泡沫排水采气技术主要是通过加入化学药剂的方式，将气水流道的堵塞现象减少，解决滑脱损失，从而提升气流垂直举液性能。泡沫助采剂则是运用表面活性剂、高分子聚合物发挥作用。
1.1起泡剂性能
第一，有极强的起泡能力。井底矿化水内只需在其中掺入微量起泡剂，约100~500mg/L左右，便可以在天然气流作用下产生含水泡沫，达到降低密度的效果。所以，原本无力携水气流，如今也可以使密度较低的含水泡沫被带入到地面，进而完成排水采气这一操作。
第二，有非常大的泡沫携液量[2]。当起泡剂与水接触之后，会在各个气泡气水界面呈定向排列。如果气泡附近吸附起泡剂分子已经达到固定浓度，这时便会在气泡壁上形成牢固性极强的膜，泡沫水沫厚度越大，泡沫含水量也就越高，即泡沫携水性能就越大。
第三，有合适的泡沫稳定性。一般低产气井主要使用泡沫排水这种方法，由井底至井口的行程超过2OOOm，若泡沫欠缺稳定性，极有可能会在中途出现破裂，导致水分遗失。
第四，含凝析油以及高矿化水内起泡能力强。正因为如此，起泡剂有极强的抗油性与抗高矿化度性，这也保证了其本身的起泡性与泡沫携液量。同时，气水井本身带有复杂性的特点，下井起泡剂需要满足各种井况下对于起泡剂提出的要求。
1.2起泡剂种类
结合气田生产提出的实际要求，针对不同类型的起泡剂展开室内性能实验，此次实验选择了PDPT-3型排液棒，并且研制了全新的抗油泡排剂HY-3g，主要目的在于解决凝析油消泡影响泡沫助采效果这一问题[3]。通过实验可知，PDPT-3型排液棒的参数如下：φ38x350mm, 0.5kg/根。最大排水量为12m3/d，适合在最大井深为45OOm的作业环境中应用；HY-3g型泡
排剂的参数如下：适用温度为5~95℃，矿化度是0~25万mg/L，凝析油范围是0~30%之间。
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2 加注起泡剂
2.1明确井筒积液量
确定井筒积液量，需要按照如下公式展开计算：井筒积液量=[(套压-油压）/0.0105)×3.14×油管内径×油管内径/4]+(气层中深-油管深)×3.14×套管内径×套管内径/4]。
2.2 明确注入量
按照HY-3g型泡排剂实验最终结论，在加注泡排剂的同时使用水进行稀释，稀释浓度以气井凝析油含量为标准。当前低产低效气井主要有以下两种类型：第一，低含凝析油气井。其凝析油含不能超过20%，加泡排剂稀释比为1:20，泡排剂加注量(L)=积液量×0.02×1000。第二，高含凝析油气井。该种类型气井的凝析油含量超过20%，加泡排剂稀释比为1:10，清水加注量=(0.5~1.0)井筒积液量，泡排剂加注量(L)=2×积液量×0.02×1OOO。
2.3 加注方法
第一，投放排液棒，直接在井口测试闸门注入，通过自身重力下落以及液体实现二者接触。第二，泡排剂站内加注。通过站内注醇泵完成泡排剂的加注，其中注醇管线容积是227 L/km,对泡排剂至井口时间进行准确计算。该方法一般在间歇注醇气井中加以使用，使用过程中务必要对加注时机加以控制。
3 泡沫排水采气技术运用试验与效果
3.1选择泡排井
此次实验主要针对某区内60口气田Ⅲ类井，配产不足1.5万m3的井展开操作，实验井多处于砂体的边部位置，气层储物性与生产能力不佳，很多是低产井，投产之后的压力下降速度较快，十分容易出现积液问题。
实验过程中选择产能低的第Ⅲ类井,且气井内没有放置井下节流器，保证油套压差大于2MPa，按照作业顺序实验井口加注、站内加注以及投放排液棒等多种工艺，组织泡沫排水采气实验，获得了显著的实验效果。
3.2加注时间
通常泡沫剂注入时间不宜过长，按照第Ⅲ类气井产所呈现的特点，即凝析水量少、气井井筒积液间断等，结合以往实验所积累经验，明确加注时间，最好是在气井油套压差为2MPa时进行加注。
3.3 泡排成效
在井口加注方面，其无阻流量为15.0520x10m3/d，配产量为1×100m3/d，间隔一月加注井口泡排剂即可，在完成这一操作之后的第二日提产带液，发现压差降低，由此证明该井产能极佳，稳定性高，无需间歇加注。在站内加注方面，其无阻流量为1.5350×10m3/d，配产量为0.5×10m3/d，该井是连续生产型气井，当油套压差已经到达3MPa，这时可以连续3日加注站内泡排剂，加注之前的油压为9.5MPa，套压为12.5MPa，加注过程中油套压差降低了0.5MPa，且有非常大的产液量，首次加注效果不明显，相关人员增加药量，又持续泡排4天，获得了非常显著的效果。
结束语：
综上所述，通过实验可知，加注泡排剂之后，气井产液量得到显著增加，需要立即提产带液。此外，泡沫排水采气技术能够有效降低低产气井井筒积液，缩小气井油套压差,这对于提升气井产量以及气井生产稳定性有非常重要的作用。
参考文献
[1]张春,金大权,李双辉, 等.苏里格气田排水采气技术进展及对策[J].天然气勘探与开发,2016,(4):48-52.
[2]郭自新,李宁,魏克颖, 等.低产低效井排水采气工艺技术研究[J].石油化工应用,2017,(6):54-58.
[3]徐广鹏,周兴付,张云善, 等.川西侏罗系气藏排水采气实践与认识[J].新疆石油天然气,2016,(3):67-72.
论文作者:蒋礼刚
论文发表刊物:《知识-力量》2018年3月上
论文发表时间:2018/5/15
标签：气井论文; 泡沫论文; 井筒论文; 井底论文; 井口论文; 积液论文; 站内论文; 《知识-力量》2018年3月上论文;